电机及应用 教学课件 作者 李付亮 模块一 变压器（2）.ppt

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1、学习情境2：变压器的运行管理模块一变压器主讲：阮湘梅掌握单相变压器空载及负载运行的物理状况、各物理量的意义、基本方程式、等值电路和相量图；了解折算的意义和方法；理解标么值的含义；掌握单相变压器的运行性能；理解三相变压器的磁路结构和特点；熟练掌握三相变压器极性表示方法和连接组别的意义、判断方法；了解三相变压器空载时电动势波形；掌握变压器并列运行的条件和非正常运行对变压器的危害。知识目标培养学生根据生产实际需要选择直流电机的能力。专业能力2.1、学习目标培养学生自主学习能力、分析问题与解决问题的能力、组织实施的能力、电气设备规程规范的使用能

2、力、自我管理能力和沉着应变能力。方法能力培养学生安全用电意识、团队协作能力、协调沟通能力和语言表达能力。社会能力2.2.1、单相变压器空载运行的物理状况2.2.1.1、电磁关系（1）路径：（2）作用：起传递能量的作用，产生漏抗压降。（3）大小：占99%以上，仅占1%以下；（4）性质：与成非线性关系；与成线性关系；主磁通与漏磁通的区别走铁芯，走非铁芯一次侧遵循电动机惯例，二次侧遵循发电机惯例。基本原则磁通与产生它的电流之间符合右手螺旋定则；电动势与感应它的磁通之间符合右手螺旋定则。强调正方向的规定1.主磁通感应的电动势——主电动势设则有效

3、值相量2.2.1.3、电动势结论当主磁通按正弦规律变化时，所产生的一次主电动势也按正弦规律变化，时间相位上滞后主磁通。主电动势的大小与电源频率、绕组匝数及主磁通的最大值成正比。二次主电动势也有同样的结论。2.漏磁通感应的电动势——漏电动势漏电动势也可以用漏抗压降来表示，即根据主电动势的分析方法，同样有由于漏磁通主要经过非铁磁路径,磁路不饱和,所以漏电抗很小且为常数,它不随电源电压负载情况而变.2.2.1.4、电动势方程1、电动势平衡方程（1）一次侧电动势平衡方程忽略很小的漏阻抗压降，并写成有效值形式，有重要公式基于感应的电动势用表示，其

4、中代表铁耗，（2）二次侧电动势平衡方程2.2.1.5、变比对三相变压器，变比为一、二次侧的相电势之比，近似为额定相电压之比，具体为Y，d接线Y，y接线2.2.2.1、空载电流Descriptionofthecontents3）性质近似为感性无功性质4）大小（2~10）%2）作用与1）组成2.2.2、单相变压器空载时的各物理量励磁供空载损耗空载电流3）空载电流波形实际空载电流为尖顶波，为了分析、计算和测量方便，在相量图和计算式中常用等效正弦波电流代替实际的尖顶波空载电流。2、空载损耗1空载损耗主要包括：铁耗和铜损。在由硅钢片制成的铁芯里，

5、磁滞损耗比涡流损耗多出了5～8倍。2由于空载电流很小，空载铜耗也很小，与铁耗相比，可以忽略不计，故可认为空载损耗就等于铁损。3空载损耗约占额定容量的0.2%~1%，随变压器容量的增大而下降。4为降低铁损改进设计结构的方向是采用优质铁磁材料：优质硅钢片、激光化硅钢片或应用非晶态合金。2.2.3、单相变压器空载时的基本方程式、等值电路、相量图1、基本方程式两个重要表达式2、等值电路由励磁电阻、励磁电抗、励磁阻抗。由于磁路的饱和特性，所以不是常数，随磁路饱和程度增大而减小。空载运行时的简化等效电路由于，所以有时忽略漏阻抗，空载等效电路只是一个

6、元件的电路。在一定的情况下，大小取决于的大小。从运行角度讲，希望越小越好，所以变压器常采用高导磁材料，增大，减小，提高运行效率和功率因数。2、相量图空载运行小结（1）忽略漏阻抗压降，（2）（3）空载电流大小与主磁通、线圈匝数及磁路的磁阻有关，铁心所用材料的导磁性能越好，空载电流越小。（4）线性磁路中，电抗为常数，非线性磁路中，电抗随磁路的饱和而减小。主磁通大小与磁路材质及几何尺寸无关。2.2.4.1、电磁关系2.2.4单相变压器负载运行的物理状况及基本电磁关系变压器一次侧接在额定频率、额定电压的交流电源上，二次接上负载的运行状态，称为负

7、载运行。一、负载运行时的电磁关系用图示负载运行时的电磁关系2.2.4.2、磁动势平衡关系一次电流的负载分量2.2.5折算折算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕(N2=N1)来等效替代。折算原则：1）保持二次侧磁动势不变；2）保持二次侧各功率或损耗不变。将二次侧折算到一次侧2.2.6单相变压器负载时的基本方程式、等值电路和相量图2.2.6.1、变压器负载运行时的基本方程式1、一、二次电动势方程式2.2.6.2、负载时的等值电路由简化等效电路可知，短路阻抗起限制短路电流的作用，由于短路阻抗值很小，所以变压器的短路电流值较大，一般可达额

8、定电流的10~20倍。简化相量图作图步骤作出变压器带上不同性质负载时的简化相量图?思考题二、基准值的确定1、通常以额定值为基准值。2、各侧的物理量以各自侧的额定值为基准；线值以额定线值为基准值，相值以额定相